ایجاد یک “بویایی مصنوعی” فوق حساس با ترکیب نانوسنسورهای زیستی و پردازش سیگنال پیشرفته برای تشخیص بیماری ها از بازدم

تحلیل ترکیبات آلی فرار در بازدم به عنوان روشی غیرتهاجمی برای تشخیص بیماری ها مورد توجه است. این پژوهش به طراحی و توسعه یک سیستم "بویایی مصنوعی" فوق حساس مبتنی بر نانوتکنولوژی پرداخته است. در این سیستم از آرایه ای از نانوسنسورهای زیستی با پوشش های پلیمری و آنتی بادی های اختصاصی برای شناسایی نشانگرهای بیماری های مختلف استفاده شده است. داده های حاصل از سنسورها توسط الگوریتم های پردازش سیگنال پیشرفته شامل فیلتراسیون دیجیتال، استخراج ویژگی و کاهش ابعاد مورد پردازش قرار گرفت. سپس یک سیستم طبقه بندی مبتنی بر یادگیری ماشین برای تشخیص الگوهای بیماری زا به کار گرفته شد. نتایج حاکی از دقت تشخیص 97.3 درصدی در شناسایی پنج بیماری شایع از جمله سرطان ریه و دیابت بود. این سیستم قادر به شناسایی غلظت های بسیار پایین (زیر 50 ppb) از نشانگرهای بیماری زا با انتخاب پذیری بالا می باشد. یافته ها نشان می دهد که تلفیق نانوسنسورهای زیستی با پردازش سیگنال پیشرفته می تواند انقلابی در تشخیص غیرتهاجمی و زودهنگام بیماری ها ایجاد کند

کلیدواژه ها:

بویایی مصنوعی ، نانوسنسور زیستی ، پردازش سیگنال پیشرفته ، تشخیص بیماری از بازدم ، یادگیری ماشین